Иногда ситуация складывается таким образом, что при выборе источника энергии для системы отопления собственного дома наиболее приемлемым, а порой – даже единственно возможным вариантом видится использование электричества. Газовые сети пока что пришли еще не в каждый населенный пункт и не к каждому зданию. Использование твёрдого топлива становится рентабельным лишь в тех регионах, где оно действительно доступно и дешево. По котлы на дизельном топливе – вообще отдельный разговор, так как само по себе такое оборудование стоит очень дорого, и организация правильного и безопасного хранения хотя бы минимального запаса солярки – задача также непростая.
Электричество, надо полагать, есть в каждом загородном доме. Понятно, что многих отпугивает высокий уровень тарифов, но случается, что иного выхода просто не остаётся. Естественным желанием хозяев становится подобрать оборудование с минимальным потреблением энергии и максимальной теплоотдачей. Поэтому столь высокую заинтересованность потребителей в последнее время вызывает электродный котел для отопления частного дома.
На фоне своих «собратьев-конкурентов», то есть электрических котлов иных типов, именно электродные можно назвать самыми неоднозначными по отзывам, по приписываемым им невероятным качествам, которые соседствуют с разгромной критикой. Следует с осторожностью воспринимать эти полярные мнения, так в подобных ситуациях, скорее всего, правда расположилась где-то между крайностями.
Возможно, вас заинтересует информация о том, какой подойдет
Цель данной публикации – помочь несведущему читателю разобраться, что же такое электродный котел, как он устроен. Ну и, конечно, насколько следует обращать внимание на действительные и мнимые достоинства и недостатки. Будет приведен краткий обзор моделей, представленных в продаже, затронуты некоторые вопросы по установке и обслуживанию такого оборудования.
Базовое устройство и принцип действия электродного котла
Некоторым читателям будет намного проще понять устройство и принцип работы электродного котла, если они вспомнят незамысловатый способ быстрого кипячения воды с помощью нехитрого приспособления. В студенческих общежитиях, где за соблюдением запретов иметь электрические нагреватели строго следили коменданты, такое устройство было спрятано, наверное, в каждой комнате. Это кабель, на одном конце которого установлена вилка для подключения к сети. А на другом – два бритвенных лезвия, закрепленных тем или иным способом, но обязательно так, чтобы между ними оставался небольшой просвет. Вместо лезвий, применялись и другие металлические пластинки: в армейских казармах, например, в дело часто шли подковки для сапог. Суть от этого не менялась.
После опускания такой «сборки» в воду и подключения к сети 220 вольт происходил очень быстрый нагрев воды. Ждать приходилось недолго – закипание стакана занимало меньше минуты. Этот же принцип используется и в электродных, или, как их еще часто называют, ионных котлах.
Предупреждение: подобные эксперименты – весьма опасны, и повторять их не следует. Велика вероятность получения электрической травмы или возникновения пожароопасной ситуации от короткого замыкания. В наше время – предостаточно миниатюрных кипятильников заводского производства.
В чем же здесь дело, за счет чего осуществляется столь быстрый нагрев? Чтобы понять принцип, необходимо вспомнить некоторые физические законы.
Даже обычная вода (если, конечно, не брать во внимание дистиллированную) обладает электролитическими качествами – растворенные в ней вещества приобретают ионную структуру, то есть совокупность положительно и отрицательно заряженных частиц. Если опустить в такую среду два электрода постоянного тока, то начнётся направленное движение ионов: отрицательно заряженных (анионов) – к положительному проводнику (катоду), и положительных (катионов) – к аноду. Этот процесс называется электролизом.
Но в нашем случае используется переменное напряжение с частотой 50 Гц. Это означает, что полярность погруженных в воду электродов меняется со скоростью 50 раз в течение секунды. Естественно, движение ионов в таких условиях не направленное, а превращается в колебательное, со сменой направления с такой же частотой. Так как подобные колебания происходят в достаточно плотной водяной среде, оказывающей существенное сопротивление движению, энергия перемещения превращается в тепловую. В пространстве между электродами происходит очень быстрый нагрев, который и приводит к закипанию воды.
Точно так же работает и электродный котел, только выработанная тепловая энергия уже передается потоком теплоносителя по точкам теплообмена – радиаторам. Во всех остальных типах электрических котлов в качестве «передаточного звена» выступают те или иные металлические детали. Это может быть трубчатый корпус ТЭНа, лабиринт внутренних каналов или сам корпус – в приборах индукционного типа. В лбом случае, теплоноситель прогревается только за счет прямой теплопередачи. А вот в электродной схеме такого «посредника» нет в принципе – нагревается сама жидкая среда, находящаяся в данный момент между погруженными в нее проводниками.
Говорят, и это похоже на правду, что подобная технология была перенесена в быт человека из военной промышленности – именно так обеспечивается нагрев воды для отопления отсеков подводных лодок и надводных кораблей. В пользу этого говорит сочетание необходимых качеств – компактности, быстродействия, эффективности, пожаробезопасности.
Небольшое отступление, чтобы не возвращаться к проблемам терминологии. Электродные котлы иногда называют ионными – почему, наверное, понятно. Однако, иногда производители делают упор на именно такой формулировке, пытаясь провести некую границу между этими двумя понятиями. Мотивируют они тем, что в их приборах реализовано высокоточное управление на уровне «количества и качества ионов», участвующих в процессе нагрева. Это можно воспринимать в качестве рекламного хода или относится к этому всерьёз – в любом случае, такое управление возлагается на какой-либо блок электроники и требует применения точно выверенного состава электролита-теплоносителя. Но принцип действия самой схемы нагрева – от этого ничуть не меняется. Так что не будет большой ошибкой использовать любую из этих двух формулировок.
А вот название «катодный» или «анодный» котел – совершенно не корректное, так как в режиме постоянного напряжения подобная схема попросту неработоспособна.
Как устроен электродный котел отопления?
Простота принципа работы такого котла предопределяет и весьма несложное устройство самого нагревательного прибора. Несмотря на достаточно широкое разнообразие представленных в наше время в продаже моделей, практически все они и внешне схожи между собой, и имеют примерно одинаковую компоновку.
Разница лишь – в некоторых нюансах внешнего исполнения в различных производителей, и в особенностях управляющей аппаратуры (которая, по сути, чаще всего уже котлом не является и приобретается отдельно).
Электронные котлы могут быть предназначены для работы от сети переменного тока 220 В, или от трехфазной – 380 В. Это предопределяет некоторое различие в их конструкции.
Рассмотрим для начала, как устроен однофазный котел.
Он представляет собой металлический корпус цилиндрической формы (поз. 1). Этот отдел служит не только для обеспечения протока теплоносителя – металлические стенки корпуса играют роль одного из электродов. Для этого на корпусе предусматривается клемма подключения «нулевого» провода (поз. 2). На рисунке показано упрощённо, но часто эта клемма расположена скрыто, так как убрана в коммутационный блок котла.
Цилиндрическая часть корпуса с одной стороны заканчивается патрубком для подключения к трубе подачи отопительного контура (поз. 3) – именно отсюда в систему будет поступать разогретый в котле теплоноситель (показано розовой стрелкой). Подача же теплоносителя осуществляется через другой патрубок, расположенный перпендикулярно оси главного цилиндра (поз. 4 и голубая стрелка соответственно).
Ровно по центру главного рабочего цилиндра размещен второй электрод (поз. 5). Естественно, должен соблюдаться необходимый зазор между ним и стенками – именно в этом промежутке и будет происходить быстрый нагрев теплоносителя. С этой стороны рабочий цилиндр заглушен – здесь размещён блок коммутации, включающий и клемму для подсоединен ия фазного провода. (поз. 6).
На рисунке, просто для наглядности, показан своеобразный «макет», котел самодельного изготовления. Естественно, в моделях заводской сборки все это выглядит более аккуратным.
Отличия в трехфазных моделях, по сути, только в конструкции электродов, и в связанном с этим увеличением габаритов всего изделия.
На корпусе котла все равно предусмотрено клеммное подключение, оно предназначено для коммутации провода нуля и заземления. А внутри рабочего цилиндра расположены три электрода (по числу фаз), которые конструктивно размещены на общей диэлектрической колодке на равных расстояниях – по углам равностороннего треугольника.
Электроды являются заменяемой деталью котла – их, в случае выхода из строя, можно заменить на новые.
Безусловно, в той области, где рабочий центральный цилиндр заглушен блоком коммутации, предусмотрена надежная гидро- и электротехническая изоляция. В заводских моделях, чтобы минимизировать вероятность получения обитателями квартиры электротравмы, корпус покрыт специальным изоляционным полиамидным составом.
Габариты электродных котлов могут сильно различаться – от миниатюрных нагревателей, которые обслуживают всего один или несколько радиаторов отопления, до мощных установок, способных обеспечить теплом крупное строение. Нередко такие котлы объединяют в своеобразные «батареи» с параллельным подключением, и запускают в работу одновременно или выборочно, по мере появления необходимости в поддержании большей или меньшей мощности обогрева.
По сути, у большинства моделей котлов на самом корпусе больше никаких управляющих или дополнительных устройств и нет. Все функции контроля и управления вынесены в отдельные модули различной степени сложности.
Самый простой набор управляющего оборудования комплектуется термодатчиком, устанавливаемый на трубе подачи и контролирующий степень разогрева теплоносителя. Более точный системы уже имеют два датчика – на входе и выходе в котел. На пульте управления выставляется необходимый уровень нагрева, и автоматика будет подавать питание на электроды, исходя из текущих значений с учетом их гистерезиса (установленного диапазона).
Существуют и гораздо более сложные схемы контроля и управления – они являются «фишкой» некоторых производителей подобного оборудования. В основном они рассчитаны на поддержание комфортных условий при минимально возможных энергозатратах.
Разберемся с преимуществами и недостатками электродного котла
Это, наверное, самый важный вопрос – по ходу изложения уже отмечалось, что подобному оборудованию приписывают массу действительным и надуманных достоинств и недостатков. Поэтому лучше разобраться не спеша – по каждому пункту.
Что утверждают про достоинства ионных котлов?
- Если рассмотреть электрические котлы равной мощности, то по компактности размеров и невысокой массе ионные котлы находятся вне конкуренции.
Это неоспоримое качество – действительно, простота контракции предопределяет и небольшие размеры. Особенно это выражено в сравнении с индукционными моделями, которые «славятся«своей массивностью и немалыми габаритами.
- Электродный котел не требует при установке согласовательных процедур, ему не нужен дымоход и дополнительная приточная вентиляция.
С этим не поспоришь, но такими же достоинствами обладает вообще всё электрическое котельное оборудование, и электродные модели никак в этом плане не выделяются
- Электродным приписывают буквально «сказочные» показатели КПД – якобы потребление ими электроэнергии чуть ли не вдвое ниже, чем у других электрических котлов.
По большому счету, все электрические колы имеют КПД, стремящийся к 100% — нет ни узлов трения, ни механических передач, полностью отсутствует какой-либо отвод продуктов сгорания – вся электрическая энергия переходит в тепловую. Иное дело, что, скажем, котлы, в которых используется резистивный принцип нагрева – более инерционные, то есть им требуется больше времени на выход в номинальный режим, а в электродном «разгон» проходит гораздо бытсрее. Но в дальнейшем вряд ли будут какие-либо преимущества. Ожидать какого-то «притока энергии извне» - просто несерьёзно, так как фундаментальный закон физики о сохранении энергии обмануть невозможно.
- Электродные котлы безопасны с той точки зрения, что в случае вытекания теплоносителя из системы отопления они не приведут к перегреву и перегоранию.
Этот их свойство – совершенно очевидно. Если в рабочем цилиндре нет воды (теплоносителя), то цепь попросту разомкнута, и котёл не может работать в таких условиях в принципе.
- Ионные котлы нечувствительны к перепадам сетевого напряжения.
Это – достаточно спорное, если даже не сказать – несуразное утверждение. Посмотрите на любой нагреватель, работающий по резистивному типу – он также неприхотлив к падениям напряжения, просто снижается его текущая мощность нагрева. С этой точки зрения, электродный котёл мало чем отличается от него. Да и по большому счету стабильное напряжение необходимо не столько нагревателю, сколько блоку контроля и управления и дополнительному оборудованию системы отопления. Так что в условиях нестабильности в местной электросети без установки стабилизатора все равно обойтись сложно.
Точная электроника управления котлами отопления требует стабильного напряжения!
Подробнее о том, как устроен , как его правильно подобрать из предлагаемого в продаже разнообразия – читайте в отдельной публикации нашего портала.
- Нагрев воды в электродном котле настолько стремительный, что сам по себе создается необходимый напор, позволяющий обходиться естественной циркуляцией, без применения насосов.
Это, безусловно, глубокое заблуждение. Действительно, сразу после запуска этот эффект может быть выражен в определённой мере, но когда система выйдет на расчетный режим, разница в плотности теплоносителя на входе и выходе из котла ничем не будет отличаться от систем с иными моделями нагревательных приборов.
Насос в системе, особенно оборудованной электрическим котлом, становится обязательным элементом – такое дополнение делает ее более экономичной и управляемой. А затраты на питание насоса несопоставимы с энергетическими потерями, которые напрасно расходуются на обеспечение перемещения теплоносителя по трубам в системе с естественной циркуляцией. Так что никаких преференций в этом плане электродный насос не создает.
- Компактность электродных котлов позволяет их устанавливать в уже имеющиеся системы отопления в качестве дополнительных источников тепловой энергии.
Да, это практикуется, причем электродный котел, в зависимости от мощности и габаритов модели, может устанавливаться как в котельной, так и непосредственно в жилых помещениях, прямо у радиаторов. Электрический прибор может быть запущен «в помощь» основному, прийти «на замену», когда основному источнику тепла требуется какая-то технологическая или ремонтно-профилактическая пауза. Особо удачным считается применение электрических котлов в связке с другими котлами с их общим подключением к буферным емкостям – это позволяет накапливать энергетический потенциал в период действия ночного льготного тарифа.
Буферная емкость (теплоаккумулятор) – оптимизация системы отопления дома
Аккумулирование тепла, выработанного твердотопливным котлом в период сгорания дровяной закладки, или электрическим – во время действия льготного тарифа – прямой путь к повышению экономичности эксплуатации системы отопления. Как устроена , и как правильно подойти к выбору подобного оборудования – в отдельной публикации портала.
Если применяется смешанная схема с использованием электродного и другого котла, то или общий теплоноситель должен соответствовать именно электродному принципу нагрева, или применяется буферная емкость с дополнительным теплообменником, не допускающим смешивания теплоносителей.
- Малая инертность электродного котла значительно упрощает процесс точной регулировки системы отопления.
Очень спорное утверждение – в комплекте с несложными системами управления это приведет лишь к более частым циклам пуска и остановки, что вовсе не является благом. Кроме того, электролиты имеют свойство изменить свои электротехнические характеристики при нагреве, причем – не линейно. Это делает правильную отладку системы отопления и точное управление ею – не столь уж и простой задачей. Электрические котлы с ТЭНами или индукционные в этом плане выглядят предпочтительнее.
- Эксплуатация электродных котлов не приносит вреда окружающей среде.
Это свойство присуще вообще всем электроустановкам – нет выбросов в атмосферу. А вот,с другой стороны – электродные котлы даже менее «благополучны», недели их «собратья» – вопрос в химическом составе используемого теплоносителя, который часто содержит весьма токсичные вещества. Утилизация таких жидкостей должна проводиться специалистами, по всем правилам, ни в коем случае не допускается слив ни на грунт, ни в систему канализации.
- Электродные котлы славятся невысокой стоимостью.
Опять, казалось бы, бесспорно, так как цена самих нагревателей, действительно, лежит в весьма доступном диапазоне. Но очень часто здесь кроется и «маркетинговая ловушка». Добавьте к стоимости котла цену блока управления, термодатчиков, циркуляционного насоса – и общий итог будет вполне сравним со, скажем, ТЭН-котлом, в компоновке которого все эти узлы уже предусмотрены.
Возможно, вас заинтересует информация о том, насколько эффективен
А без дополнительных устройств мониторинга и управления эксплуатировать электродный котел не просто невыгодно, но и очень опасно: оставить без контроля процесс чрезвычайно быстрого нагрева воды – все равно, что заложить бомбу замеленного действия – рванет рано или поздно обязательно.
Так что при покупке следует ориентироваться не только на широко рекламируемую невысокую стоимость электродных котлов, но и на уровень цен всего необходимого для их эффективной и безопасной эксплуатации аппаратного наполнения.
Действительные и надуманные недостатки электродных котлов
Даже беглый взгляд на приписываемые электродным котлам отрицательные стороны может заранее сформировать предубеждение против такой системы отопления. Однако, так ли все это справедливо? Давайте и здесь разберемся несколько глубже.
- Теплоноситель всегда должен быть качественным, с правильно подобранным, сбалансированным химическим составом.
Это действительно так, и хлопот такое требование доставляет порой немало. Состав должен давать хорошую ионизацию, обладать достаточной теплоемкостью, широким рабочим диапазоном температур, быть безопасным со всех точек зрения и не вызывать активную химическую коррозию металлических деталей системы. Жидкость не должна иметь и слишком высокого сопротивления, иначе через не и вовсе может не пойти ток. Одним словом – критериев немало.
Неискушённому хозяину подобрать оптимальный состав бывает очень непросто, а залитый «на глазок» состав вполне спососбен, хоть и обеспечивая работу системы в принципе, резко снизить ее эффективность, сведя к минимуму все основные достоинства ионных котлов. Если учесть еще и то, что теплоноситель быстро «стареет» и меняет свои качества, требует регулярной замены, то это, конечно, в совокупности, вызывает массу вопросов к удобству эксплуатации подобной системы.
- Использование ионных котлов ограничивает хозяев с выбором радиаторов отопления
Совершенно справедливый упрек. Действительно, чугунные или стальные радиаторы таким системам отопления противопоказаны. Возможные явления коррозии черных металлов способны нарушить химический состав теплоносителя, снизить его электролитические качества. Кроме того, чрезмерно высокая теплоемкость чугуна в сочетании с большим внутренним объемом таких батарей приведет к тому, что электродный котел станет работать практически без пауз, и об экономичности придется забыть.
Оптимальный вариант для таких котлов – это . Подойдут и качественные алюминиевые. А вот недорогие радиаторы из вторичного алюминия (обычно изготавливаемые по технологии экструзии) использовать не рекомендуется – металл будет содержать множество примесей, и это обстоятельство очень быстро нарушит сбалансированный химический состав теплоносителя.
- Еще один недостаток из того же ряда – такие котлы не должны использоваться в системе отопления открытого типа.
Все правильно – свободный доступ атмосферного воздуха к теплоносителю способен, во-первых, резко повысить его коррозионную агрессивность, а во-вторых – разбалансировать необходимый химический состав жидкости.
- Вода из системы отопления не должна использоваться для бытовых или технических нужд.
Непонятно, почему это приписывают только электродным котлам? Хорошему хозяину никогда и не придет в голову отбирать воду из контура отопления, вне зависимости от того, какой в ней установлен котел! Для этого есть другие способы получения горячей воды, например, установка бойлера косвенного нагрева. И электродный котел ничем в этом плане не отличается от других.
- Схема с использованием электродного котла всегда выдвигает особые требования к надежному заземлению.
Да, это так. Важность велика уже с тех позиций, что корпус электродных котлов сам по себе является одним из электродов, в отличие от всех остальных типов оборудования. Если в других приборах модно ограничиться установкой УЗО, в данном случае такая мера будет неэффективной, также из-за особенностей принципа работы – УЗО будет срабатывать постоянно из-за неизбежных утечек. Значит, для обеспечения безопасности – только надежное заземление.
Однако, справедливости ради, заметим, что качественное заземление необходимо вообще для всех мощных электрических приборов. Так что это не является в прямом смысле слова недостатком ионных котлов, а просто относиться к разряду повышенных требований к обеспечению безопасности их эксплуатации.
- Верхняя граница нагрева теплоносителя в системах с электродными котлами – 75 градусов.
Порог нагрева есть у всех котлов – для того и существуют блоки контроля и управления, чтобы следить за этим. В электродных котлах этот порог обусловлен тем, что при более высоких значениях нагрева начинаются сильные изменения в электролитических характеристиках теплоносителя, что ведет с ненужному перерасходу электроэнергии без сколь-нибудь полезной тепловой отдачи.
Впрочем, для домашних автономных систем отопления такого порога температуры обычно вполне хватает для эффективного обогрева помещений.
- Электроды ионных котлов имеют неположительный срок службы, быстро зарастают, требуют замены.
Очень спорно. Возможно, такой вывод сделали те хозяева, кто использовал некачественный теплоноситель, что привело к быстрому образованию накипи. В нормальных условиях электроды служат немало.
Но даже если и пришел срок замены вышедших из строя комплектующих (а это случается с абсолютно любой электрической техникой), то такую операцию нельзя назвать особо затратной или сложной.
- Установка электродного котла, отладка и запуск системы отопления – достаточно сложные процедуры, требующие привлечения специалистов.
Здесь бы надо разделить понятия. Сам монтаж котла в контур отопления, наоборот – очень прост и понятен. А вот что касается отладки – то, увы, приходится с этим согласиться. Правильно оценить химический состав теплоносителя, общую эффективность функционирования системы, не обладая соответствующими опытом и не располагая необходимым оборудованием – крайне сложно. Значит, следует быть готовым к ежегодному вызову специалистов для профилактических работ пред началом отопительного сезона.
Надеемся, что информация этого раздела публикации поможет взвешенно оценить перспективы установки такого типа котла. Если же, по мнению потенциальных хозяев, преимущества такого принципа нагрева перевешивают имеющиеся недостатки, то можно переходить к выбору из имеющегося в продаже ассортимента. Об этом – в следующем разделе публикации.
Обзор российского рынка электродных котлов
Надо заметить, что несмотря на противоречивость в оценке электродных котлов, популярность их достаточно высока и даже имеет тенденцию к росту. Естественно, производители учитывают это, и представляют на российский рынок немалое количество моделей. Рассмотрим наиболее популярные в наших краях бренды.
Котлы компании «Галан»
Это – московская фирма, которая стала пионером в сфере производства электродного отопительного оборудования. Причем, некоторая информация позволяет говорить о том, что это лидерство по освоению инновационной технологии – не только среди российских компаний, но и в более широком, мировом масштабе.
Первые разработки были запатентованы и запущены в серийное производство еще в начале 1990 годов. Можно с большой долей уверенности утверждать, что и поныне бренд «Галан» остается своеобразным «законодателем мод» в этой области.
Если в интернете задать поисковый запрос по теме «электродный котёл», то почти наверняка первые строчки в перечне полученной информации займут именно изделия «Галан».
Цены на модельный ряд котлов Галан
котлы галан
Современный ассортимент электродных нагревателей для систем отопления представлен тремя линейками продукции. В каждой из них несколько моделей различной мощности.
- Для крупных особняков, для многоквартирных домов или для отопления больших хозяйственных или общественных объектов применяются котлы линейки «Галан-Вулкан». Они работают исключительно от трехфазной сети питания, и представлены моделями мощность. 25, 36 и 50 кВт.
- Линейка средней мощности – «Гейзер». В ней – всего две модели, мощностью 9 и 15 кВт. Подойдёт для большинства средних по величине загородных домов.
- Наконец, наиболее компактные модели – линейка «Очаг», от 2 до 6 кВт. Несмотря на скромные размеры и всего «полкило» веса, за ними заявляются очень серьезные показатели, достаточные для обогрева небольших домов.
| Основные параметры | «Вулкан 50» | «Вулкан 25» | «Гейзер 15» | «Гейзер 9» | «Очаг 6» | «Очаг 5» | «Очаг 3» |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Потребляемое напряжение, вольт | 380 | 380 | 380 | 220 или 380 | 220 | 220 | 220 |
| Отапливаемое помещение, м³ | до 1600 | до 850 | до 550 | до 250 / до 340 | до 200 | до 120 | |
| Объем теплоносителя в системе, литров | 300-500 | 150- 300 | 100- 200 | 50-100 | 35-70 | 30-60 | 25-50 |
| Потребляемая сила тока, max, A | 2×37,9 | 37.5 | 22.7 | 13,7/40 | 27.3 | 22.7 | 13.7 |
| Пиковая потребляемая мощность в кВт, при tº воды 90ºС | 50 | 25 | 15 | 9 | 6 | 5 | 3 |
| Потребленная мощность в кВт, в среднем за сезон(6 месяцев) с 15 октября - по 15 апреля. | до 36000 кВт | до 18000 кВт | до 12000 кВт | до 8000 кВт | до 6000 кВт | до 5000 кВт | до 3000 кВт |
| Рекомендуемая температура на выходе, ºС | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Диаметр муфты для подсоединения котла к отопительной системе | 32 | 32 | 32 | 32 | 25 | 25 | 25 |
| масса. кг | 11.5 | 6,5 | 6,5 | 6,5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| диаметр, мм | 130 | 130 | 130 | 130 | 35 | 35 | 35 |
| длина, мм | 570 | 460 | 410 | 360 | 335 | 320 | 275 |
| Цена в базовой комплектации | 25000 | 16000 | 15800 | 15500 | 12500 | 12000 | 11500 |
Сами электродные котлы «Галан» - это хорошо отработанная и проверенная конструкция, которая выпускается уже давно без особых принципиальных изменений. А вот автоматика к ним – совершенствуется постоянно, пополняясь новыми образцами.
В базовую комплектацию (цены которой указаны в таблице) входит блок управления «Навигатор». При желании можно заменить его на более совершенную модель «Навигатор КТ+», естественно, с соответствующей доплатой.
Возможны и более дорогие, «навороченные» комплектации, включающие цифровые терморегуляторы по подаче и «обратке», модули управления циркуляционными насосами, комнатные выносные комнатные термостаты, отслеживающие температуру воздуха в помещениях, дополнительные устройства обеспечения защиты и безопасности эксплуатации.
Видео: презентационный видеоролик об электродных котлах «Галан»
Котлы электродные марки «ЭОУ»
Под этой аббревиатурой кроется очень простое и красноречивое название – «Энергосберегающая отопительная установка». Продукт российской разработки и производства, популярный в ряде стран ближнего и дальнего зарубежья и имеющий международную сертификацию качества.
Ассортимент котлов «ЭОУ» представлен двумя линейками – моделями, работающими в однофазной сети 220 В, мощностью от 2 до 12 кВт, и рассчитанные на трёхфазное питание 380 В, с мощностью вплоть до 120 кВт. Интересно, что в модельном ряду сохраняются единые внешние размеры приборов – они показаны на иллюстрации ниже.
В таблице ниже приведены характеристики модельного ряда котлов «ЭОУ», рассчитанных на однофазную сеть питания, как наиболее востребованных для отопления небольших и средних по размерам частных домов.
| Основные параметры | 1/2 | 1/3 | 1/4 | 1/5 | 1/6 | 1/7 | 1/8 | 1/9 | 1/10 | 1/12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Рабочее напряжение, Вольт | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 |
| Потребляемая мощность. кВт | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 |
| Объём отапливаемого помещения, м³ | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | 540 | 600 | 750 |
| Отапливаемая площадь, м² | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 250 |
| Потребление электроэнергии в сутки, кВт | 2-16 | 3-24 | 4-32 | 5-40 | 6-48 | 7-56 | 8-64 | 9-72 | 10-80 | 12-96 |
| Подъем воды в водяной системе (без насоса), метров вод. ст. | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 |
| Пределы регулировки температуры, | до 95 | |||||||||
| Число электродов, шт. | один | |||||||||
| Вес, не более, кг | 3 | |||||||||
| Цена прибора, без щита управления, руб. | 4500 | 4700 | 4900 | 5000 | 5300 | 5500 | 5800 | 6000 | 6200 | 6300 |
| Цена набора комплектующих для монтажа щитка управления, руб. | 1410 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 |
Производитель заявляет о готовности оборудования к безаварийной эксплуатации в течение 30 лет, причем на первое десятилетие он дает заводскую гарантию.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет
Электродные (ионные) котлы «Берил»
В заголовок этого подраздела не зря в скобках вынесено слово «ионные» – это как раз тот уже упомянутый выше случай, когда производитель проводит градацию между электродными и ионными приборами своей разработки. В некоторых моделях предусмотрена специальная электронная система оценки количественного и качественного состояния ионной среды теплоносителя с выработкой соответствующих поправок в режим работы оборудования.
Модельный ряд представлен двумя типоразмерами – соответственно, для однофазной сети питания (мощностью от 2 до 9 кВт), и трехфазной – до 33 кВт. Габариты котлов показаны на иллюстрации ниже:
Можно отметить, что у котлов этого производителей есть одна характерная особенность: «зеркальное», в отличие от других марок, расположение силового блока – он размещен в верхней части, по ходу теплоносителя. Это, кстати, значительно упрощает проведение монтажных и профилактических работ, в том числе и с перекоммутацией проводов или даже заменой электродного блока на новый – все намного доступнее.
Ниже в таблице представлен уровень цен на различные модели котлов «Берил» и на рекомендуемые к нему модули управления.
| Наименование котлов, систем управления, других комплектующих: | Цена, руб. |
|---|---|
| Ионные котлы BERIL с блоком автоматики (ручным изменением мощности с шагом 200 (600) Вт) | |
| 5000 | |
| 9000 | |
| Блок управления "Евро" к котлам 220В и 380В | 15000 |
| Ионные котлы BERIL с блоком автоматики (автоматическое и ручное изменение мощности, шаг 600 Вт) | |
| Котлы 380 В с симисторным блоком, мощностью 6, 9, 12, 15, 25, 33 кВт | 20000 |
| Модуль управления ЦСУ (с функцией ПИД режима) | 15000 |
| Ионные котлы BERIL с автоматикой (автоматическое или ручное изменение мощности с шагом 2 кВт) | |
| Котел 380 В со встроенным симисторным блоком, мощностью 100 кВт | 75000 |
| Котел 380 В со встроенным симисторным блоком, мощностью 130 кВт | 100000 |
| Блок управления ЦСУ (с функцией ПИД режима) к котлам мощногстью 100 и 130 кВт | 25000 |
| Электродные котлы BERIL и автоматика к ним | |
| Котлы 220 В; мощностью 5, 7, 9 кВт | 5000 |
| Котлы 380 В; мощностью 6, 9, 12, 15, 25, 33 кВт | 9000 |
| Блок управления ЭЦРТ ГЭКК к котлам 220 и 380 В | 9000 |
| Рекомендуемый теплоноситель | |
| Теплоноситель BERIL V.I.P. на основе пропиленгликоля, порог кристаллизации -45 ºС, полиэтиленовая канистра 20 литров | 2500 |
Кстати, в части аппаратуры управления именно эта компания старается задавать тон. На выбор потребителю предлагаются ручные, полуавтоматические и полностью автоматизированные модули управления. Предусмотрена возможность регулировки уровней задействованной мощности с определенным шагом, что обеспечивает более ровную и экономную работу всей системы.
Более современные модули управления ведут мониторинг состояние системы отопления в реальном времени, оснащаются специальными симисторными блоками, устройствами ПИД-реагирования. Такие системы управления способны только оценивать текущие показатели датчиков, но и прогнозировать ситуацию, вырабатывая при этом корректирующие поправки в установленный режим работы котла. В итоге подобные модели дают весьма существенный, оцениваемый в 15-20%, эффект экономии потребления электроэнергии без потери в комфортности создаваемого в помещениях микроклимата.
Электродные котлы – тот редкий, но очень приятный для осознания случай, когда при выборе оптимальной модели нет нужды искать зарубежные образцы – российская техника такого класса уверенно стоит на передовых позициях. Изо всего импортного ассортимента можно упомянуть лишь котлы латвийской компании «STAFOR», которые пользуются спросом у наших потребителей за высокие показатели надежности и безопасности эксплуатации.
Производитель комплектует свои изделия необходимыми блоками управления и контроля собственной разработки. В ассортименте, кроме того, фирменный теплоноситель, предназначенный именно для ионных энергетических установок, а также специальная добавка «STATERM POWER», дающая возможность точно корректировать химический состав теплоносителя для достижения максимальной эффективности работы котла.
Чаще всего для отопления частного дома используется газовый либо твердотопливный котёл. Если ни один из вариантов не походит, выбирайте ионные котлы отопления. Технические характеристики данного вида котлов вас приятно удивят, ведь это устройство работает благодаря специальному методу подогрева воды в отопительной системе.
Технические характеристики ионного котла
Во время работы ионы воды двигаются в хаосе между анодом и катодом, размещённым внутри котла. Ток, образующийся между ними, помогает ускорить ионы и таким образом подогревает теплоноситель. Катоды и аноды производятся из специального прочного материала, который не подвергается ржавчине.
Корпус делается герметичным во избежание прорыва при неправильном соединении системы. Комплектация отопительного прибора состоит из отопительного элемента, защищающего котёл реле и специального термостата, который позволяет регулировать температуру.
Ионный котёл позволяет установить нескольких замкнутых отопительных систем в одном помещении. Данный нагревательный прибор отличается компактностью и может монтироваться в любом более подходящем для этого месте. КПД у такого котла составляет почти 100 процентов.
Установка катода и анода в системе, позволяют свести потери энергии к нулю. На 20 квадратных метров в час уходит около одного киловатта. Вода в системе при работе котла нагревается значительно быстрее в сравнении с другими видами котлов. Невысокая инертность запуска позволяет прогревать теплоноситель в радиаторах до необходимой отметки за небольшой промежуток времени. К тому же котёл имеет повышенную защиту от скачков электроэнергии. При отсутствии теплоносителя в отопительной системе котёл не выходит из строя.
Монтаж ионного котла отопления
Перед покупкой котла нужно высчитать обогреваемую площадь в помещении. Например, можно взять площадь 48 квадратных метров с потолками 2,6 метров и с качественной теплоизоляцией.
Площадь, то есть 48 умножается на высоту от пола до потолка, то есть на 2,6. Из этого делается расчёт, что для прогрева одного метра составит 0,025 киловатт. Для обогрева всего помещения хватит котла с мощностью в 3 киловатта.
- Для перекрытия теплоносителя на случай выхода из строя системы либо замены теплоносителя монтируется шаровой вентиль.
- Для равномерного прогона и распределения воды по батареям монтируется циркулирующий насос.
- Фильтр очищает поступающий теплоноситель в котёл от накипи и ржавчины.
- На обратной трубе в нижней части монтируется сливной кран для удаления воды из системы.
- Расширительный бак требуется для забора образующейся лишней воды при её нагреве в системе.
- Автоматический модуль для включения котла запускает котёл с заданными параметрами.
- Устанавливается после этого воздухозаборник.
Смотрите видео: Отопление своими руками с электродным котлом ЭОУ
Для работы ионного котла в правильном режиме, вода должна иметь определённую плотность. При замене любого котла на ионный, сперва нужно слить с системы старую воду и залить новую. К тому же в неё добавляется ингибитор. Вода для отопительной системы берётся дистиллированная.
Для подсоединения котла с отопительной системой применяются трубы из стали без обработки оцинковки. После 120 сантиметров от котла трубопровод может вестись из другого материала.
Ионный котёл позволяет быстро и качественно прогревать помещение, поэтому читайте внимательно технические характеристики. Ионный котел вы сможете установить , если правильно проведете расчеты и будете следовать пошаговым инструкциям.
Бывают такие ситуации, когда использование электричества для отопления частного дома становится единственным достойным рассмотрения вариантом. Газовые магистрали, к сожалению, еще не достигли той разветвленности, чтобы попасть к каждому желающему. Твердотопливная система отопления требует постоянного внимания со стороны хозяев дома, обязательной отдельной котельной, мест дл я складирования хотя бы минимального запаса дров или брикетов (пеллет ). Котлы на дизельном топливе – очень дороги сами по себе, требуют больших расходов по монтажу и точной регулировке, не обходятся без подготовки значительной, объемом в несколько кубометров емкости для хранения жидкого топлива.
Итак, в такой ситуации ничего не остается , как перейти на электрообогрев жилья. Вариантов в решении подобной проблемы немало. К примеру, это могут быть с использованием кабелей, матов или инфракрасных пленок . Постепенно завоёвывают признательность современные , которые легко скрыть за отделкой потолка или стен. Но все же пока на первом месте по по пулярности остаются привычные системы водяного отопления, в которую в рассматриваемом случае врезается электрический котел . А вот здесь также возможны варианты – источники тепла могут быть обычные — с ТЭНами , индукционными различных типов. А самыми спорными, вызывающими немалые, порой даже ожесточенные дискуссии – это ионные котлы отопления.
Этим приборам приписывают совершенно сказочные показатели эффективности отопления, например, КПД выше 100%, и неимоверно ругают их за то, что они способны обычно быстро привести в негодность систему отопления, хвалят за простоту монтажа и компактность и одновременно «подвергают остракизму» за его низкий уровень электробезопасности. Как водится, в действительности истина находится где-то посередине… Попробуем разобраться в этом, без предвзятости, приведя в статье и положительные качества таких котлов, и присущие им недостатки. Кроме того, будут рассмотрены самые популярные марки с указанием технических характеристик различных моделей и примерным уровнем цен. И, наконец, по ходу изложения будет уделено внимание некоторым вопросам установки такого оборудования.
Как работает электродный (ионный) котел отопления
Наверное, каждому, кому когда-нибудь довелось жить в студенческом общежитии или служить в армии, известно простейшее приспособление для кипячения воды, позволявшее буквально за считанные секунды заварить чашку чая. Две металлических пластины (старые бритвенные лезвия или даже металлические подковки для сапог), разнесённые с небольшим воздушным зазором друг от друга, подключенные к сетевому проводу на 220 вольт .
Простейший кипятильник — своеобразный «прообраз» электродного (ионного) котла отопления
Такое «устройство», опущенное в стакан и подключённое к питанию, обеспечивает быстрое, необычайно бурное вскипание воды. А это – достаточно наглядный пример того, как принципиально и устроен ионный (или электродный) котел .
(Кстати, повторять подобные опыты в домашних условиях все же не следует – это небезопасно и с точки зрения возникновения возгорания провода от короткого замыкания, и от высокой вероятности получить электротравму).
Проводники, помещённые в раствор электролита, (а обычная, не дистиллированная вода, так или иначе является в определённой степени электролитом из-за растворенных в ней солей), при подаче на них напряжения вызывают ионизацию раствора и движение ионов в противоположном направлении: анионов – к катоду и катионов, соответственно, к аноду.
Это привело бы к процессу электролиза, если бы подаваемый ток был постоянный. Но в при подключении бытового сетевого напряжения полярность электродов меняется 50 раз в секунду (частота 50 Гц). Вместо равномерного движения ионов начинается их быстрое колебание в среде, которая оказывает немалое сопротивление этому. В итоге , происходит очень быстрый нагрев жидкости – то есть теплоносителя, который используется для передачи энергии по точкам теплообмена.
По большому счету , разработчикам такой схемы удалось избавиться от «посредника» — выделяющей тепло электрической спирали, выполненной из материалов с высоким удельным сопротивлением. Роль нагревательного элемента принимает на себя сам теплоноситель-электролит. Этому и приписывают особые свойства эффективности и экономичности такого способа преобразования электрической энергии в тепловую.
Сразу же, наверное, следует внести некоторую ясность по по воду используемой терминологии. В различных источниках можно встретить название этой техники и как «электродные», и как «ионные» котлы. Мало того, некоторые производители даже пытаются делать разграничение между этими понятиями – дескать, в ионных установках осуществлена возможность в определённой мере контролировать и регулировать количество ионов, участвующих в процессе нагрева теплоносителя. Понимающие специалисты-теплотехники расценивают подобные заявления так, что это не более, чем маркетинговый ход д ля выделения своей продукции на общем фоне. Но даже если это даже в какой-то степени является правдой, то заслуга – вовсе не в конструкции котла, а в сложности электроники блока управления и в качестве электролита-теплоносителя. А сам котел как был, так и остается электродным.
Общее устройство ионного (электродного) котла
Подобный способ быстрого нагрева жидкости, безусловно, не является какой-то инновационной разработкой. Как физическое явление - это известно уже очень давно, а прикладное применение в целях получения тепловой энергии для отопления помещений было освоено в середине XX века. Принято считать, что первые подробные котлы разрабатывались для нужд флота, а точнее – для отопления отсеков подводных лодок. А одно из требований к любой военной технике тех лет – максимальная простота и высочайшая надежность . Ионные котлы соответствовали этим требованиям в полной мере. В них совершенно нет никаких подвижных механических деталей, а внутреннее «электрохозяйство» таково, что в нем попросту нечему перегорать. И срок активной службы такого водонагревателя, по сути, определялся прочностью и коррозийной устойчивостью его корпуса.
Однако, только лишь в начале 90-х годов были разработаны, запатентованы и запущены в производство для использования в отопительных системах жилых домов. Кстати говоря, несмотря на то, что с тех пор прошло уже четверть века, ни компоновочная схема, ни внешний вид этих устройств больших изменений не претерпели. Все усовершенствования этого оборудования идут, по большей части, в области модернизации систем управления, в какой-то мере – по по дбору наиболее оптимальных , стойких материалов для корпуса и электродов и по химическому составу теплоносителей.
Несмотря на то что подобные котлы выпускает несколько компаний, отечественных и зарубежных, все они, в основном , схожи по компоновке, и отличаются лишь незначительными деталями.
Компоновка практически всех электродных котлов очень схожа — вертикально расположенный цилиндр с утолщением в месте подключения электропитания
Это всегда – вертикально расположенный цилиндр, с утолщением на одно краю – там расположен электрический коммутационный блок. Обязательно имеются два резьбовых патрубка – для входа теплоносителя (говоря терминологией отопительных систем – «обратка ») и для выхода разогретой жидкости (патрубок подачи). Чаще они расположены так, как показано на рисунке – патрубок «обратки » — с боковой части цилиндра, а выход – сверху. Хотя, изредка встречаются и модели, у которых оба резьбовых патрубка для врезки в систему расположены сбоку.
Внутри корпуса располагаются электроды.
Если котел рассчитан на работу от однофазной сети 220 В , то это – один электрод , который расположится по центру цилиндра. Роль второго в данном случае будет выполнять внутренняя поверхность «стакана» в корпусе.
Более мощными являются трёхфазные котлы. Здесь блок электродов буде состоять из трех изолированных друг от друга стержневых элементов, также расположенных в общем «стакане» корпуса котла.
Понятно, что блок электродов имеет надежную систему уплотнения, не допускающую протекания электролита (теплоносителя) наружу. Предусмотрена надежная электрическая изоляция контактной части и внешней поверхности самого корпуса котла – он для этого покрыт слоем полиамида.
Габариты котла обычно не слишком большие – это зависит от его общей мощности и от конкретной модели. Подробнее об этом будет рассказано в разделе об основных производителях подобного оборудования.
На корпусе самого котла чаще всего больше нет никаких управляющих или регулировочных устройств. Но обязательно каждый котел должен быть укомплектован электронным или электромеханическим блоком управления той или иной степени сложности.
Эти блоки управления позволяют осуществлять включение котла только для поддержания установленного режима нагрева. Так, система может быть оборудована одним температурным датчиком (на трубе подачи разогретого теплоносителя) или даже двумя (дополнительный – на трубе «обратки »). На блоке управления устанавливается максимальная температура нагрева и ее гистерезис (Δt°, то есть разница значений температур в обе стороны, при которой вырабатывается управляющий сигнал на включение или отключение питания котла).
В некоторых системах управления, поддающихся более тонкой настройке, есть возможность установки номинального значения температуры в «обратке » и величины гистерезиса для нее . Есть и более «навороченные» схемы управления, характерные для определённых производителей оборудования.
О достоинствах и недостатках ионных (электродных) котлов
Про достоинства электродных котлов написано много и, зачастую , противоречиво. Разбираемся по по рядку:
Достоинства – правда и домыслы
- Электродные котлы отличаются высочайшим КПД, близким к 100%. Это – чистая правда , но с некоторыми оговорками.
Кстати говоря, можно нарваться на публикации, в которых утверждается, что КПД д аже превышает этот порог – 100%. Точнее, там говорится, что коэффициент выше, чем у обычных котлов с ТЭНами на 30 — 40 % . Вот в это верить – никак нельзя.
Действительно, у любых электрических котлов КПД высок, стремится к 100%, неважно, какой принцип нагрева используется: резистивный (ТЭН), индукционный или ионный – практически вся электрическая энергия уходит в тепловую и передается в итоге теплоносителю. Вопрос лишь в скорости выхода котла на расчетную температуру нагрева – на стадии пуска котлу с ТЭНами , понятно, потребуется несколько больше времени. А так – закон сохранения энергии никто не отменял, и каких-либо чудес от электродного котла ждать не приходится.
- При равной мощности нагрева, электродные котлы самые компактные и лёгкие по весу среди своих «собратьев». Трудно не согласиться – это действительно так. Особенно заметно они выигрывают у индукционных отопителей, которые всегда отличает массивность и габаритность .
- Электродному котлу не требуется установка дымоходной системы – как, прочем, и любому другому, работающему от электрической энергии.
- Полностью отсутствует даже малейшая вероятность перегрева и выхода из строя из-за утечки теплоносителя из системы. Действительно, важное достоинство: электроды между собой никак не контактируют, и отсутствие жидкости приводит к полному размыканию цепи – котел по определению не может работать в таких условиях.
- Разогрев воды происходит очень быстро, что по законам термодинамики, сопровождается резким повышением давления в системе. Есть возможность обойтись без циркуляционного насоса.
Казалось бы, все правильно, но вот только без насоса, почему-то, такие системы все же не используют. Во-первых, совершенно непродуктивно направлять часть энергии на обеспечение циркуляции (с насосом потребление на эти цели будет ниже, а процесс будет более контролируемым). А, во-вторых, о таком мощном скачке давления можно говорить лишь при пуске системы. В дальнейшем, когда управление перейдет на поддержание температуры в рамках установленного гистерезиса, этот процесс ну никак не будет отличаться от всех остальных котлов.
- Инертность такого котла – самая маленькая из всех электрических разновидностей. Стало быть, есть возможность очень точных и оперативных настроек работы, которые помогут сэкономить на энергозатратах.
Классический пример того, как в одном выражении собраны два совсем не связанных между собой утверждения. Действительно, инертность невысока. Прежде всего, из-за того, что масса самого котла незначительна, да и нагрев жидкости начинается быстрее. По поводу энергозатрат – они, при равном, как уже выяснили, КПД зависят, скорее, от уровня термоизоляции здания, то есть от имеющихся теплопотерь. А оперативность переключения и точность настройки – вряд ли это каким-то ощутимым образом скажется и на комфортности проживания, и на экономичности. Разве что – включаться и выключаться такой котел будет чаще, что , кстати, даже не особо хорошо.
А насчет точности настройки – здесь вопрос еще очень спорный. Если учесть нелинейность процесса электролизного нагрева, особые требования к качеству электролита, то, возможно, управление обычным котлом выглядит куда более простым занятием.
- Перепады напряжения не сказываются на работе котла – может лишь поменяться его мощность, но функционирование не прекратится.
Читать о таком «преимуществе» даже несколько смешно. По большому счету , перепадов напряжения точно так же не боятся ни обычные кипятильники, ни ТЭНы . А вот сложная автоматика, которая регулирует и направляет работу любых котлов требует определённой стабильности питания. И электродные котлы в этом ничем не отличаются от других.
- Электродные котлы можно устанавливать в контур отопления в качестве добавочных источников энергии.
Действительно, можно, но при этом придется привести состояние теплоносителя к тому, которое требуется именно для электродного (ионного) котла.
Очень «солидная» батарея электродных котлов!
Возможна и параллельная установка нескольких котлов одинаковой мощности – в этом случае появится возможность ступенчатой регулировки общей мощности нагрева – путем включения всех или выборочного количества нагревателей.
- Работа электродных котлов – абсолютно безвредна с точки зрения экологии.
Вопрос с порный. Да, никаких вредных выбросов в атмосферу нет и быть не может – но это свойственно всем электрическим нагревателям. А вот по составу теплоносителя электродные котлы даже могут представлять определённую опасность экологии. Нередко туда включаются весьма токсичные вещества (типа этиленгликоля), и отработанный электролит при достаточно частой замене нуждается в специальной процедуре утилизации – просто сливать его на грунт или даже в канализационную систему – категорически запрещено.
- Стоимость электродных котлов, по сравнению с другими электрическими – самая низкая.
Это – действительно так, но нельзя не замечать одну «маркетинговую ловушку». Очень часто стоимость таких котлов указывается без учета цены блоков автоматики. Обычные же котлы, с ТЭНами , как правило, собраны в одном корпусе со всей встроенной электроникой, температурными датчиками, термостатом и т.п ., поэтому и цена на них – соответствующая.
Стоимость аппаратуры управления тоже обязательно нужно сразу принимать в расчет, так как без нее все преимущества электродных котлов буквально сводятся к нулю – неконтролируемый нагрев жидкости будет не только неэкономичен, но и чрезвычайно опасен!
Недостатки ионных котлов
Честно говоря, если просто даже посмотреть на перечень недостатков электродных котлов, то отпадает всякое желание связываться с этим видом отопления. Впрочем , пусть читатель рассудит сам, так как некоторые из «минусов» — явно надуманы и не заслуживают особого внимания.
- Иногда к недостаткам относят то, что для электродного кола требуется исключительно переменный ток – при постоянном начнется процесс электролиза теплоносителя с его химическим распадом.
Считать это за недостаток – все равно, что сетовать по по воду, что автомобиль не хочет ездить на спирте, а домашний телевизор отказывается работать от «пальчиковой» батарейки. У каждого устройства – свои возможности и свои источники энергии, и к недостаткам это – никак не относится.
- Необходимость оснащать контур отопления циркуляционным насосом.
Об этом уже упоминалось выше, но подобный «недостаток» присущ практически всем системам отопления дома, за исключением открытых с естественной циркуляцией. Да и то, в них тоже рекомендовано врезать насосы – это сказывается на равномерности и общей экономичности обогрева жилища.
- Особые требования к качеству и химическому составу теплоносителя.
Здесь – не поспоришь, действительно, с какой ни попадя жидкостью электродный котел работать не станет. Здесь должно быть совмещено несколько критериев – возможность ионизации (например, дистиллированная вода не подойдет в принципе), сравнительно небольшое электрическое сопротивление (при большом значении – ток просто не пойдет через жидкость). И вместе с тем нельзя забывать и об – о высокой теплоемкости , о стойкости к замерзанию, о рабочем температурном диапазону, экологичности и т.п .
Многие производители электродных котлов напрямую дают рекомендации по использованию конкретных марок теплоносителей, которые, зачастую , сами и выпускают. Мало того, известны случаи, когда в гарантийном обслуживании техники отказывалось по причине именно нарушений рекомендаций.
Многие мастера весьма критично относятся к заводским составам, рекомендуют использовать солевые растворы (рассолы), изготовленные самостоятельно. Но самостоятельно подобрать оптимальный состав, без специального оборудования по проверке электропроводности – чрезвычайно трудная задача. Подобный подход осложняется и тем, что со временем электротехнические характеристики теплоносителя могут существенно измениться, а кроме того , они во многом зависят и от текущей температуры нагрева.
Одним словом, подбор нужного для системы теплоносителя в случае с электродными котлами превращается в весьма хлопотное дело. А если еще учесть, что замены всего объема рабочей жидкости должны будут проводиться перед каждым отопительным сезоном …
- Не все радиаторы отопления могут использоваться в «связке» с электродными котлами.
Чистая правда — для такой системы отопления рекомендуются или , или же алюминиевые радиаторы. Причем , при выборе алюминиевых следует еще и обращать внимание на качество материала – первичный это металл, или уже продукт переработки. Дело в том, что в переработанном металле обязательно будет большое количество примесей – окислов, а они способны очень серьезно нарушить химический состав электролита, резко повысив или понизив электропроводность, что разбалансированность работы системы.
Чугунные радиаторы очень нежелательны по двум причинам. Во-первых, их весьма значительная теплоемкость может превысить возможности нормального нагрева электродного котла, и он будет работать практически безостановочно. А во-вторых, старые чугунные батареи, как правило, не отличаются внутренней чистотой, трубно поддаются по-настоящему качественной промывке из-за пористости поверхности, и способны быстро привести теплоноситель в негодное для работы состояние. Да и коррозию черных металлов – никто не отменял, а любой электролит – всегда отличается повышенными коррозионными качествами.
Как исключение, могут подойти современные чугунные радиаторы европейского производства. У них и объем поменьше, и качество металла – повыше.
- Электродные котлы предъявляют особо повышенные требования к заземлению.
По большому счету, любые мощные электроустановки должны иметь надежное заземление корпуса. Но если в большинстве случаев это – средство защиты от случайного пробоя фазы на корпус, то в примере с ионными котлами все серьезнее . У них металлический корпус непосредственно вовлечен в процесс работы, и потому, действительно, заземление приобретает важнейшее значение для обеспечения безопасности. Тем более, что стандартный блок УЗО в рассматриваемом случае – неприменим, так как утечка напряжения будет так или иначе, и питание с такой защитой будет постоянно принудительно выключаться.
Как правильно сделать – можно ознакомиться, пройдя по ссылке на соответствующую статью нашего портала.
- Есть строгие ограничения по максимальной температуре нагрева – до 75 градусов.
Это, скорее, не не достаток , а особенность работы такой схемы нагрева. Дело в том, что электропроводность жидкости меняется нелинейно , и при температурах свыше 75 ° С может быть ненужный перерасход энергии без увеличения мощности. Впрочем, такой температуры должно практически всегда хватить для качественного отопления. А верхний предел нагрева, к слову, существует у любых котлов (в том числе – и газовых, и твердотопливных) и за этим должна следить автоматика.
- Электроды достаточно быстро зарастают, из-за специфики работы, и требуют регулярной замены. Тоже, наверное, не не достаток , а эксплуатационные издержки – любая техника со временем требует замены расходных деталей.
- Невозможность (во всяком случае – крайняя нежелательность) использовать такой котел в системе отопления открытого типа.
Это действительно так – электролит сам по себе является достаточно агрессивной средой для элементов системы отопления. Если к теплоносителю еще будет свободный доступ кислорода воздуха, то его способность вызвать коррозию возрастет многократно, а вот необходимый химический состав для обеспечения нужной электропроводности может измениться к худшему.
- Недопустимость использования подогретой воды для бытовых и технических нужд (при одноконтурной системе нагрева). Этот недостаток можно отстранить установкой бойлера косвенного нагрева, безусловно, правильно просчитав общие возможности системы.
- Весьма большие сложности при запуске системы отопления.
Речь идет не о монтаже, собственно, котла, его установке и обвязке – здесь то у опытных мастеров проблем особых быть не должно. Главные проблемы, как уже говорилось, правильный подбор химического состава теплоносителя и тонкая регулировка системы. Самостоятельно проводить такие мероприятия не рекомендуется – потребуется приглашение опытных специалистов.
То же самое можно сказать и о регулярных профилактических мероприятиях при подготовке к отопительному сезону, так как правильно оценить состояние теплоносителя и общую работоспособность системы без наработанного опыта и без специального оборудования – практически невозможно. Значит, придется смириться с ежегодным вызовом соответствующих спецов.
Узнайте, как сделать , а также ознакомьтесь с подробной инструкцией, в статье на нашем портале.
Электродные (ионные) котлы отопления на российском рынке
Благодаря своим достоинствам, и несмотря на свои достаточно многочисленные недостатки, ионные колы отопления остаются весьма востребованными на российских просторах. Их производством занимается несколько отечественных компаний, поступает продукция и из зарубежных стран. Чтобы помочь читателю с выбором оборудования, будет дан краткий обзор наиболее популярных брендов
Электродные котлы «Галан»
Продукция московской компании «Галан», без сомнений, является пионером на отечественном рынке оборудования такого типа, а не исключено, что и во всем мире – тоже. Выпуск их освоен еще в начале 90-х годов на базе собственной запатентованной разработки. Точной статистики нет, но, скорее всего, «Галан» и сегодня удерживает «пальму первенства» в этой сфере, во всяком случае, по упоминаниям в интернете и по по ложительным отзывам эти котлы лидируют точно.
Модельный ряд электродных котлов «Галан»
На сегодняшний день компания выпускает т ри основным модели, каждая из которых имеет несколько градаций по уровню мощности нагрева.
Самые миниатюрные – «Галан-Очаг». При весе всего в 500 г, эти «малыши» способны качественно обогреть достаточно серьезные объемы – до 200 м³, выдавая мощность вплоть до 5 кВт. Стоимость подобных котлов – от 3300 до 4000 рублей. Более современная модель – «Галан-Очаг-Турбо» может быть несколько дороже – до 6000 рублей.
В частном жилом строительстве наиболее востребованными являются однофазные и трёхфазные электродные котлы «Галан-Гейзер». У них есть два порога мощности нагрева – 9 и 15 кВт, и этого должно хватить на вполне солидный загородный коттедж с общим объемом отпаиваемых помещений до 450 м³. Средняя стоимость подобных котлов – 6 до 7 тысяч, а «Гейзер-Турбо» — порядка 8 тысяч рублей.
Самые мощные – электродные колы в линейке «Галан-Вулкан». Они все рассчитаны на работу в трехфазной сети, имеют мощность в 25 и 50 кВт, и предназначены для обогрева уже достаточно крупных сооружений. Цена на них – свыше 10 тысяч рублей.
| Основные параметры отопительных электрических котлов | ВУЛКАН 50 | ВУЛКАН 25 | ГЕЙЗЕР 15 | ГЕЙЗЕР 9 | ОЧАГ 6 | ОЧАГ 5 | ОЧАГ 3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Потребляемое напряжение, V | 380 | 380 | 380 | 220/380 | 220 | 220 | 220 |
| Отапливаемое помещение, м³ | до 1600 | до 850 | до 550 | до 340 | до 250 до 200 | до 120 | |
| Объем теплоносителя, литр | 300-500 | 150- 300 | 100- 200 | 50-100 | 35-70 | 30-60 | 25-50 |
| Потребляемая сила тока, max, A | 2×37,9 | 37.5 | 22.7 | 13,7/40 | 27.3 | 22.7 | 13.7 |
| Пиковая потребляемая мощность в кВт, при tº воды 90ºС | 50 | 25 | 15 | 9 | 6 | 5 | 3 |
| Потребленная мощность в кВт, в среднем по отопительному сезону, (6 месяцев – 4320 часов) с 15 октября - по 15 апреля. | до 36000 кВт | до 18000 кВт | до 12000 кВт | до 8000 кВт | до 6000 кВт | до 5000 кВт | до 3000 кВт |
| Рекомендуемая температура на выходе,°С | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Диаметр муфты для подсоединения котла к отопительной системе | 32 | 32 | 32 | 32 | 25 | 25 | 25 |
| масса. кг | 11.5 | 42130 | 42130 | 42130 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| диаметр, мм | 130 | 130 | 130 | 130 | 35 | 35 | 35 |
| длина, мм | 570 | 460 | 410 | 360 | 335 | 320 | 275 |
Если сами базовые модели котлов «Галан» остаются практически неизменными, то автоматика управления постоянно совершенствуется. Так, к современным котлам бытового класса рекомендуется приобретать блоки управления «Галан - Навигатор » в различном исполнении (цена — от 6 тысяч).
Могут быть и иные предложения – например, комплектация котла «Галан» автоматом защиты «ABB» или «Hager» , модульным цифровым терморегулятором по теплоносителю «BeeRT» , который одновременно будет регулировать и производительность работы циркуляционного насоса, и комнатным термостатом «по воздуху» «COMPUTHERM Q7» . Подобная система полностью согласована с производителем котлов, но стоимость ее , конечно, будет уже несколько выше.
Видео: разнообразие котлов «Галан»
Цены на модельный ряд отопительных котлов Галан
Отопительные котлы Галан
Берил »
Еще один популярный российский продукт – семейство электродных котлов отопления «Берил ».
Выпускаются они в двух типоразмерах, в зависимости от используемой сети питания – 220 или 380 вольт , и от, соответственно мощности установки – до 9 и до 33 кВт.
Однофазные электродные котлы «Берил»
Размеры трехфазной модификации «Берил»
Характерная особенность всех котлов «Берил » — верхнее расположение блока подключения к электропитанию – это несколько упрощает и монтаж, и обслуживание. Даже для замены блока электродов в большинстве случаев не потребуется демонтаж всего котла из его обвязки.
| Наименование котлов, систем управления: | Цена, руб. |
|---|---|
| Ионные котлы BERIL и автоматика (ручное изменение мощности, шаг 200 (600) Вт) | |
| Котлы 220В; 5, 7, 9 кВт | 4450 |
| 8450 | |
| Блок управления "Евро" к котлам 220В и 380В | 14000 |
| Ионные котлы BERIL и автоматика (авт. / ручное изменение мощности, шаг 600 Вт) | |
| Котлы 380В с симисторным блоком 6, 9, 12, 15, 25, 33 кВт | 20000 |
| Блок управления ЦСУ (с функцией ПИД режима) | 15000 |
| Ионные котлы BERIL и автоматика (авт. / ручное изменение мощности, шаг 2000 Вт) | |
| Котел 380В с встроенным симисторным блоком, 100 кВт | 75000 |
| Котел 380В с встроенным симисторным блоком, 130 кВт | 100000 |
| Блок управления ЦСУ (с функцией ПИД режима) к котлам 100 и 130 кВт | 25000 |
| Электродные котлы BERIL и автоматика | |
| Котлы 220В; 5, 7, 9 кВт | 4450 |
| Котлы 380В; 6, 9, 12, 15, 25, 33 кВт | 8450 |
| Блок управления ЭЦРТ ГЭКК к котлам 220 и 380 В | 8500 |
| Тепловые модули ВЕRIL неограниченной мощности с одним блоком управления | |
| Котлы 380В 33 кВт с симисторным блоком - 1 шт. | 20000 |
| Блок управления ГЭКК 63/3М ЦСУ для работы модуля в ПИД режиме | 20000 |
| Блок управления ГЭКК 60/3 ЦСУ для работы модуля в режиме группового регулирования | 25000 |
| Теплоноситель BERIL V.I.P. на основе пропиленгликоля | |
| температура -35С (-45С температура кристаллизации) п/э канистра 20 литров | 2200 |
Кстати, именно некоторые модели котлов «Берил » позиционируют именно как ионные – потому что в них, по уверениям производителя, реализована возможность контроля общего уровня электрических зарядов. Подобные изделия могут комплектоваться блоками управления различной сложности:
Блок управления для котлов «Берил» ЦСУ «Евро»
Блоки управления ЦСУ «Евро» позволяют вручную ступенчато регулировать мощность нагрева теплоносителя с шагом по 200 Вт.
1 – блок подключения (силовой контактор);
2 – ступенчатый регулятор мощности котла;
3 – автомат защиты от перегрузки;
4 – блок управления термостатом, по уровню нагрева теплоносителя.
Ионный котел «Берил» с симисторным блоком
Более дорогие модели, с автоматическим контролем и регулировкой мощности в каждый конкретный момент вр емени, оснащены специальным симисторным блоком (на снимке) и системой ПИД – электронной регулировки температуры. Считается, что ПИД-регулятор, который состоит из усилителя, интегратора и дифференциатора, наиболее быстро и точно оценивает уровень нагрева с учетом ближайших перспектив и вырабатывает сигналы управления, позволяющие экономить до 20% энергии.
Линейка котлов ЭОУ (Энергосберегающая Отопительная Установка )
Это – также продукт российского производства. Несложные по конструкции, сравнительно недорогие, но вполне удобные в эксплуатации котлы охватывают диапазон мощности от 2 до 120 кВт. Могут выпускаться для сети одно- и трёхфазного тока, различаясь при этом по размерам.
Габариты электродных котлов «ЭОУ»
Такие котлы пользуются популярностью не только у нас в стране, но и соседних странах, а в прошлом году продукция получила сертификацию Таможенного Союза.
В таблице приведены технические данные и средний уровень цен на котлы, работающие от сети 220 вольт , как наиболее востребованные в бытовых условиях:
| Технические данные | Единица измерения | Однофазные модификации | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 1/3 | 1/4 | 1/5 | 1/6 | 1/7 | 1/8 | 1/9 | 1/10 | 1/12 | ||
| Рабочее напряжение | Вольт | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 | ~220 |
| Потребляемая мощность | кВт | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 |
| Объём отапливаемого помещения | м³ | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | 540 | 600 | 750 |
| Отапливаемая площадь | м² | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 250 |
| Потребление электроэнергии в сутки | кВт | 2-16 | 3-24 | 4-32 | 5-40 | 6-48 | 7-56 | 8-64 | 9-72 | 10-80 | 12-96 |
| Подъем воды в водяной системе (без насоса) | м | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 |
| Вес, не более | кг | 3 | |||||||||
| Цена прибора, без щита управления | руб. | 4200 | 4300 | 4400 | 4500 | 4600 | 4700 | 4800 | 4900 | 5000 | 5100 |
| Цена набора кормплектующих для щитка управления | руб. | 1410 | 1990 | 1990 | 1850 | 1850 | 1850 | 2540 | 2540 | 2540 | 2540 |
При все неприхотливости конструкции котлов ЭОУ производитель дает им заводскую гарантию не менее 10 лет, а общий срок службы оценивается в 30 лет.
Видео: примеры использования электродных котлов ЭОУ
Котлы электродные импортного производства
Помимо котлов российского производства, пользуются спросом модели, выпущенные в некоторых сопредельных государствах.
Котлы «Форсаж» украинской разработки и выпуска, интересны тем, что снабжены специальным кожухом – корпусом, который повышает безопасность эксплуатации установки и все же делает ее внешний вид более привлекательным.
Котел «Форсаж» в боксе
Линейка котлов «Форсаж» представлена пятью моделями, работающими от 220 В , мощностью от 3 до 25 кВт. Все они комплектуются блоком управления собственной разработки – электронно-цифровым регулятором температуры (ЭЦРТ).
Комплект — котел «Форсаж» с электронно-цифровым регулятором температуры
Базовые характеристики электродных котлов «Форсаж» приведены в таблице:
| Наименование параметра | Варианты исполнения | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| ФОРСАЖ 3 | ФОРСАЖ 5 | ФОРСАЖ 9 | ФОРСАЖ 15 | ФОРСАЖ 25 | |
| Номинальное напряжение, В | 220 | ||||
| Допустимые отклонения от номинального напряжения, % | ±10 | ||||
| Номинальная частота, Гц | 50 | ||||
| Номинальный ток на одной фазе при температуре теплоносителя 63оС, А | 13.6 | 22.7 | 13.6 | 22.7 | 37.9 |
| Номинальная потребляемая мощность, кВт | 3 | 5 | 9 | 15 | 25 |
| Электронно-цифровой регулятор температуры (ЭЦРТ) | ЭЦРТ-3 | ЭЦРТ-5 | ЭЦРТ-9 | ЭЦРТ-15 | ЭЦРТ-25 |
| Теплоноситель | Специальный теплоноситель «Форсаж-М» | ||||
| Объем теплоносителя в отопительной системе, л | 20 - 40 | 30 - 60 | 60 - 120 | 100 - 200 | 160 - 300 |
| Рабочее давление теплоносителя (в холодном состоянии) | 0,1 - 0,15 | ||||
| в отопительной системе, МПа (бар) | (1 - 1,5) | ||||
| Максимально допустимое давление, МПа (бар) | 0,3 (3) | ||||
| Максимальный объем отапливаемых помещений, м 3 | 100 | 170 | 300 | 450 | 750 |
| Габаритные размеры, мм | 265х135х88 | 470х190х136 | |||
| Диаметр патрубков | 1,25" | ||||
| Масса, кг | 1.85 | 1.95 | 6.05 | 6.4 | 6.85 |
| Исполнение по степени защиты от влаги | IPX3 | ||||
И, наконец, можно упомянуть на прибор латвийской разработки и сборки – котел STAFOR. Он интересен несколькими инновационными решениями, в том числе – использованием «клетки Фарадея » — разделением защитного и рабочего ноля.
Из всех котлов он имеет наивысшие показатели безопасности, и единственный в своем роде – прошел полную сертификацию по весьма строгим требованиям Евросоюза. Такой котел полностью оснащается собственной электроникой. Кроме того, с ним вместе можно приобрести не только фирменный теплоноситель, но даже и специальную добавку, STATERM POWER, которая позволяет своевременно корректировать химический состав электролита для регулировки мощности котла.
Итак, принцип действия, достоинства и недостатки подобных котлов отопления читателя понятны. С разнообразием моделей и примерным уровнем цен он ознакомлен. Остается лишь сделать свой собственный выбор — «за» или «против» .
И электродные. О последних и пойдёт речь в статье.
Электродный котёл
Характеристика
Электродный котёл (его ещё называют ионным или ионообменным) отличается от других агрегатов, работающих от сети, тем, что имеет открытый электрод , на который подаётся ток.
Относится к приборам отопления прямого нагрева, в которых тепло направляется прямо к энергоносителю. Это даёт возможность мгновенно увеличить мощность конструкции, потому что в процессе передачи тепла нет препятствий.
Нагрев осуществляется с помощью электродов , которые погружены в бак с жидкостью. Ток проводится через теплоноситель с частотой 50 Герц и создаёт барьер для электролиза . Поэтому внутренняя сторона котла остаётся избавленной от налёта накипи.
Нагревательный процесс жидкости происходит при помощи появляющегося сопротивления. Это происходит очень быстро. Таким образом, ёмкость (бак) может быть не большой по размерам, так как не требуется ждать нагрева жидкости элементом. Такие свойства конструкции данного котла позволяют сэкономить бюджет пользователя за счёт уменьшения энергозатрат в системе отопления.
Электродный отопительный котёл очень чувствителен к составу воды, обычная вода из водопровода не может применяться для работы агрегата.
Перед монтажом требуется провести специальную подготовку жидкости. Хорошо, если в наличии есть антифризы , которые порекомендовал производитель.
Также имеет ещё одну особенность, которая заключается в постепенном растворении электродов. Это естественный процесс, его ускорение и замедление зависит только от степени интенсивности использования системы отопления.
Преимущества и недостатки
Для начала стоит сказать, что электродные котлы целесообразно устанавливать лишь в тех местах, где надёжная проводка и стабильная сеть. Если происходит периодическое отключение электричества и сильные перепады напряжения, то монтировать электродные агрегаты не стоит, так как они не смогут нормально работать. Однако и в этом случае можно найти решение. Например, прикупить источник бесперебойного питания или дизельный генератор.
Он накапливает небольшое количество энергии, которых должно быть достаточно на пару часов функционирования котла в аварийной ситуации. Есть модели ИБП , которые корректируют напряжение с помощью встроенного стабилизатора.
Плюсы электродного котла отопления:
- Безопасность для человеческого здоровья находится на высоком уровне. Ионные котлы для отопления выполнены таким образом, что утечка тока практически не возможна. Пожар исключён, поэтому конструкцию можно использовать для поддержания минимальной температуры без постоянного надзора человека.
- Небольшие габариты и возможность монтажа в отопительную сеть, функционирующую на газовом топливе. Получается, что электродный котёл запускается после прекращения подачи газового топлива.
- Быстрый нагрев теплоносителя , тихая работа, лёгкая замена элементов нагрева без замены целого устройства.
- При желании можно устанавливать в жилых помещениях без монтажа дымохода и самой котельной.
- Высокий коэффициент полезного действия , который достигает 96 % при функционировании, а при нагреве экономия электричества составляет 40 %. Плюс отсутствие грязи, пыли, дыма и копоти.
Электрический котёл электродный в среднем расходует на 40 % меньше электричества, чем другое устройство отопления от сети. Пользователи отмечают этот нюанс как самое важное достоинство агрегата.
Как и любая отопительная система, электрокотёл электродный имеет свои минусы.
К недостаткам данных агрегатов относят следующее пункты:
- Немалая стоимость электроэнергии. Электричество стоит намного дороже, чем, к примеру, газ, но в то же время прекрасно подойдёт для обеспечения теплом дома, который находится далеко от населённого пункта и посещается время от времени.
- Не универсальность. Ионный котел для отопления частного дома зачастую не совместим с некоторыми типами труб и батарей. Как пример, можно привести использование в отопительной системе радиаторов из чугуна, когда проблемы появляются по причине неровностей с внутренней стороны, а также большого объёма жидкости. Обычно один раздел батареи из чугуна рассчитан на 2,5 литра воды.
- Проблемы с использованием . В таком случае желательно применять .
- Требование ионнообменного электрокотла к постоянному сопротивлению теплоносителя. Его можно корректировать посредством добавления добавок, исключающих появление накипи.
Принцип работы и устройство
Устройство электродного котла
Работают электродные котлы для отопления частного дома по стандартным законам физики. Жидкость в агрегате нагревается не с помощью какого-либо элемента, а при помощи молекулярного распада воды на разнозаряжённые ионы. В ёмкость с теплоносителем монтируются два электрода , запускается подача электричества. Водные молекулы под воздействием тока с показателем частоты 50 Герц (число колебаний в минуту) делятся на положительно заряжённые и отрицательно заряжённые ионы. В момент процесса разделения и получается тепло. Каждый ион тянется со своим зарядом к конкретному электроду .
Нагрев воды получается очень быстрым, так как сопротивление теплоносителя высоко и процесс электролиза препятствует появлению накипи на стенках котла. Можно сделать вывод, что котёл электрический электродный – вечно функционирующий прибор.
Конструкция такого котла не сложная. Это агрегат небольших габаритов в форме трубы, постоянно врезающуюся в систему трубной развязки путём резьбового соединения с помощью американок. К тому же электроды присоединяются с одного конца прибора. Запуск жидкости-теплоносителя осуществляется через боковой патрубок, а выход — через незанятый торец.
Как сделать своими руками электродный котёл
Основное умение, которое вам понадобится, – это умение работать с варочным аппаратом. Основные детали для конструкции – это металлическая трубка и электрод.
Приступим. Чтобы сделать котёл электродный своими руками, потребуются следующие элементы:
- Аппарат для сварки.
- Труба в диаметре до 10 см и длине не более 25 см.
- Электрод (можно взять небольшой стержень из металла диаметром около 11 мм).
- Соответствующего размера тройник.
- Соединительная муфта .
- Изолятор для электрода и клемм (заземляющий, нулевой).
Начинаем процесс сборки:
- На первом этапе с двух сторон требуется накрутить муфту с тройником и прочно затянуть изделия, чтобы протечки были исключены.
- На втором этапе нужно погрузить электрод со стороны тройника в трубу, крепко установив его внутри при помощи изолятора из диэлектрика . Можно применить заглушку с биметаллического радиатора. Цель – сделать пространство между трубой и электродом . В заглушке требуется только сделать отверстие нужного диаметра, вставить туда стержень и прочно закрепить гайкой с внешней стороны.
- Следующим этапом будет приваривание пары болтов на корпусе трубы (М8 или М10). Они необходимы для подключения нулевой клеммы и заземляющей. Оголённые точки подключения нужно тоже защитить, чтобы ограничить себя от удара током.
- Четвёртым этапом будет установка котла, его обвязка. Размеры конструкции не большие, поэтому её можно спрятать под раковину.
- Всё. Можно запускать теплоноситель для электродных котлов отопления и испытывать систему отопления.
Обзор производителей ионных котлов
На российском рынке популярными производителями электродных энергосберегающих котлов являются сразу несколько. Всё чаще желающие приобрести тепло и комфорт покупают электродные котлы Галан, ЭОУ, Инноватор и пр.
Рассмотрим подробнее некоторых производителей.
Электродные котлы Галан . Отзывы пользователей свидетельствуют о востребованности этой марки на рынке ионного отопительного оборудования. Галан – это московская компания, однако её поставки продукции осуществляются далеко за пределы России. Первые её патенты берут начало в 1990 году.
Модельный ряд электродных котлов Галан представлен различными наименованиями и тремя линейками. Также все отличаются мощностными характеристиками.
Можно выделить первую серию, Галан «Вулкан» , предназначенную для отопления домов, больших по площади, для многоквартирок и общественных зданий. Функционирует серия только от трёхфазной сети и представлена моделями мощностью 25, 36, 50 кВт.
Электродный котёл Галан Вулкан
Вторая серия Галан «Гейзер» является линейкой средних мощностных характеристик. В ней только два наименования, которые имеют мощности 9 и 15 кВт. Данные электродные котлы хорошо подойдут для множества средних по площади частных домов.
Третья серия представлена более компактными моделями мощностью от 2 до 6 кВт. Линейка под названием «Очаг» имеет серьёзные характеристики, несмотря на компактные габариты. С лёгкостью отопит небольшие по площади домики.
Электродные котлы Галан за всё своё существование практически не подвергались изменениям, они имеют надёжную и проверенную конструкцию. В то время как автоматика к агрегатам постоянно изменяется и дополняется в соответствии с пожеланиями пользователей.
Электродный котёл ЭОУ . Аббревиатура расшифровывается как «Энергосберегающая отопительная установка». Это российская компания, которая давно зарекомендовала себя и в других странах дальнего и ближнего зарубежья. Её продукция имеет международные сертификаты качества.
Электродный котёл ЭОУ
В модельном ряду ЭОУ две линейки. Первая из них рассчитана на однофазную сеть 220 В и представлена мощностями от 2 до 12 кВт, вторая функционирует при наличии трёхфазной сети 380 В, а разные наименования марок имеют индивидуальные мощности до 120 кВт. Можно заметить одинаковое решение во внешнем представлении агрегатов.
Компания ЭОУ отвечает за бесперебойную работу продукции в течение 30 лет и на первые десять лет даже даёт гарантию.
Электродный тороидальный котёл Инноватор . Упоминая эту компанию, говорят про тороидальный электродный котёл. Отзывы в сети свидетельствуют о высоком коэффициенте полезного действия (доходит до 99,9 %), а также о качестве продукции.
Электродный котёл Инноватор – это простая конструкция, небольшие размеры, стабильность и надёжность, которые сопровождаются широкими требованиями к качеству жидкости и необходимости постоянной подачи электроэнергии. Но недостатков на фоне преимуществ моделей довольно мало.
Электрический тороидальный котел Инноватор
Преимущества такого котла в возможности регулировки мощности каждой модели от 1 до 20 кВт, в лёгком монтаже в любую отопительную систему. Тороидальный электродный котёл может функционировать при однофазной, двухфазной и трёхфазной сети.
Имеет размеры 30*10*10 сантиметров.
Для установки не требуется труба из стали. Тороидальный электродный котёл Инноватор работает бесшумно, а срок службы составляет 30 лет.
Гарантия даётся производителем на 60 месяцев.
Стоимость — 8 200 рублей.
В этой статье мы поговорим о ионных котлах отопления. Как работает котел, конструкция и монтаж. Обсудим преимущества и недостатки отопления дома при помощи ионного котла.
Зачастую обогрев электричеством является единственно приемлемым вариантом поддержания необходимой температуры в доме, рабочей мастерской, помещении для сельскохозяйственных животных. И решение вопроса не оставляет потребителям вариантов. Всем известные котельные агрегаты с ТЭНами стали наиболее распространенным оборудованием для отопления небольших по объему зданий и сооружений. В трубчатых электронагревателях, установленных в рабочем объеме котлов, под действием электрического тока нагревается элемент с высоким сопротивлением, передающий полученное тепло ограждающей его трубке и затем самому теплоносителю. Под действием разницы температуры и давления происходит перемешивание слоев теплоносителя и прогрев всего объема.
Создатели первых образцов ионных котлов отопления взглянули на этот вопрос под другим углом: можно ли упростить сложный процесс нагрева жидкости, убрав из системы всех посредников? Достаточно поместить в водный объем электроды и присоединить каждый к сети переменного тока, используя жидкость как электропроводник.
Немного истории
Первоначально ионные котлы отопления были разработаны для установки на подводных лодках Советского Союза. Более семидесяти лет назад отопительное оборудование такого типа было оптимальным вариантом безопасного и экономичного отопления герметичных отсеков военных субмарин с дизельными двигателями. Оно отличалось компактными размерами и высоким КПД, не издавало шум и не требовало сооружения вытяжной системы как в случае использования агрегатов на углеродном топливе. Главное - теплоносителем могла быть обычная вода из моря, ее не надо было опреснять.
Первая модель для бытового использования была запатентована инженерами-техниками Кунковым Д.Н. и Ильиным А.П. в 1995 году. К тому времени заказы для оборонной промышленности существенно сократились, и потребность поставки специализированных отопительных котлов для подводных лодок сошла на нет.
Как работает ионный котел отопления
В отличие от ТЭНов, где процесс нагрева теплоносителя осуществляется через разделяющую стенку, в ионных котельных агрегатах температура теплоносителя повышается благодаря перемещению ионов последнего под действием переменного тока. На электроды, помещенные в рабочий объем теплоносителя, подается переменное напряжение частотой 50 Гц. Единственным путем прохождения электрического тока является теплоноситель, ионы которого начинают притягиваться к противоположно заряженным элементам. Отрицательные ионы - анионы - стремятся к «положительному» катоду, положительные ионы - анионы - к аноду. Перемещение возможно благодаря электрическому полю, создаваемому работающими электродами котла. Переменность электрического поля создает хаотическое движение ионов в теплоносителе, вода начинает быстро разогреваться, при этом не создается условий для электролиза (разложения на составляющие). Электроды в ионных котлах не являются нагревательными элементами.
Неравномерное разогревание слоев объема теплоносителя вызывает естественное перемешивание. Более теплые массы поднимаются, вытесняя вниз более холодные. Возникает циркуляция - движущая сила работы всего контура теплоснабжения.
Ионизация возможна лишь в растворах электролитов (жидких средах с наличием солей) и исключена в дистиллированной воде, ведь первоначально в таких котлах использовали морскую воду. Показатель омического сопротивления среды не должен быть более 3 кОм (при 15 о С). Отсутствие солей в теплоносителе попросту не позволит создать электрическую связь между противоположно заряженными электродами.
Взгляд внутрь - описание конструкции электродного котельного агрегата
Конструкция агрегата проста и надежна. Корпус ионного котла имеет цилиндрическую форму и выполнен из стальной цельнотянутой трубы, снаружи покрыт полиамидным материалом. Применение данного вида внешней изоляции обусловлено высокой прочностью и жесткостью покрытия, его высокими эксплуатационными и электроизоляционными качествами. Присоединение котла к системе теплоснабжения предусмотрено через вводной и выводной патрубки.
Нагревательными элементами котлов являются электроды из специального сплава, надежно изолированные от корпуса резиновыми прокладками. В однофазных котлах установлен один электрод, в трехфазных, соответственно, три. Присоединение к электросети выполняется через клеммную коробку, для защитного заземления в нижней части котла предусмотрена клемма заземления. Все элементы конструкции котла обеспечивают высокую защиту от токовой утечки.
Габариты котла имеют небольшие по сравнению с ТЭНовыми моделями размеры. Длина и диаметр агрегата не превышают 600 мм и 320 мм соответственно. Вес котла без теплоносителя не превышает 12 кг. Электродные котлы выпускают с диапазоном мощностей от 2 до 50 кВт, что позволяет отапливать от 80 до 1600 куб. м. Мощность однофазных моделей не превышает 6 кВт, трехфазные котлы выпускаются мощностью от 9 кВт и выше.
Для управления работой электродного котла устанавливается система контроля, позволяющая точно настраивать и автоматически управлять схемой теплоснабжения объекта. В состав контроллера входят:
- блок защиты от перепадов напряжения в питающей сети,
- терморегулятор,
- блок магнитного пускателя.
Более дорогие модели оснащены функцией удаленного управления по каналу GSM.
В отличие от нагревательных котлов с ТЭНами ионные котлы менее инертны, оперативнее реагируют на изменение настроек. Применение контроллера позволяет максимально быстро регулировать температуру теплоносителя в контуре и, следовательно, обеспечивать более экономичный режим работы.
Котельный агрегат выходит на свою номинальную мощность при достижении температуры теплоносителя в рабочем объеме агрегата 75 о С. При более низких температурах энергопотребление агрегата ниже, так как токовая проводимость в холодной среде снижена. При этом, указанная температура является оптимальной для продолжительной и экономичной работы, ее превышение существенно повысит электропотребление системы в целом.
Установка ионного котла отопления в систему теплоснабжения
Электродный котел необходимо устанавливать в вертикальном положении, не допуская перекоса в ту или иную сторону. Опорные настенные кронштейны для крепления агрегата должны быть рассчитаны на вес котла с учетом теплоносителя.
Одно из главных условий безопасной работы электродного котельного агрегата - профессионально выполненное заземление котла, обеспечивающее защиту при утечке тока. Согласно требованиям ПУЭ заземляющий проводник должен быть выполнен из меди, сечением не менее 6 кв.мм. Для присоединения корпуса котельного агрегата к контуру заземления в нижней части агрегата предусмотрен заземляющий клеммник. Результаты замеров сопротивления контура не должны превышать нормированный показатель - 4 Ом.
При установке ионного котла отопления в только что смонтированную систему отопления необходима лишь тщательная промывка последней чистой водой. Устанавливая электродный котельный агрегат в существующий контур, ранее работавший с другим отопительным оборудованием, необходимо выполнить промывку системы от накипи и взвесей специальными средствами. Наличие нежелательных включений приведет к сбоям в настройке работы системы. Как правило, в техническом паспорте на изделие производитель приводит подробные инструкции, описывающие технологию промывки, необходимые препараты и их концентрацию.
Безаварийную работу контура отопления также обеспечивают:
- автоматические воздухоотводчики, смонтированные в верхних участках схемы,
- гидроаккумулятор, характеристики которого определяются объемом системы и давлением в ней,
- манометр для измерения давления теплоносителя,
- обратный клапан или затвор, предохраняющий от обратного тока теплоносителя.
В обвязке котельного агрегата допускается использование металлических и металлопластиковых труб соответствующего диаметра, при этом с подающей стороны первые 1,2 м должны быть использованы неоцинкованные трубы.
Особенности установки и работы ионных котлов в различных типах систем отопления
Ионные котлы могут быть установлены как в открытых системах отопления, работающих на естественной циркуляции теплоносителя, так и в закрытых. В первом случае нагретая в котле жидкость, чаще всего вода, движется вверх по подающим трубопроводам и наполняет радиаторы отопления. После остывания в нагревательных приборах теплоноситель возвращается по обратным трубопроводам в котел, где снова нагревается, и цикл вновь повторяется. Для циркуляции теплоносителя в закрытых системах предусмотрен циркуляционный насос, способствующий легкому запуску системы отопления.
В системах с естественной циркуляцией всю арматуру, необходимую в обвязке котла, - регулирующую и запорную - необходимо устанавливать после расширительного бачка, то есть исключить установку арматуры на участке от выходного патрубка агрегата до врезки гидроаккумулятора.
В системах закрытого типа вся арматура устанавливается на участке от бака-расширителя до входного патрубка котла. Запорную арматуру можно установить до гидроаккумулятора в случае, если сразу после котельного агрегата смонтированы аппараты безопасности. При такой обвязке расширительный бачок можно расположить на обратном трубопроводе системы.
Выбор отопительных приборов для систем с электродными котлами
Для эффективной работы систем отопления с ионными котельными агрегатами следует установить алюминиевые или биметаллические нагревательные приборы (радиаторы отопления). При выборе первых следует учесть тот факт, что вторичный алюминий, из которого изготовлены дешевые радиаторы, содержит большое количество примесей, повышает омическое сопротивление рабочего теплоносителя. В данном случае не следует экономить на радиаторах, ведь это приведет к нестабильности системы и повышению расходов электроэнергии.
Покрытые внутри полимерным составом алюминиевые радиаторы устанавливают, как правило, в открытых системах. Наличие в теплоносителе растворенного кислорода способствует быстрому корродированию поверхности отопительных приборов. Для закрытых систем такой необходимости нет, и применение радиаторов с повышенной защитой лишь безосновательно завысит стоимость системы отопления.
Производители котельного оборудования не рекомендуют использовать приборы отопления из чугуна - их высокая загрязненность существенно влияет на омическое сопротивление воды. Также радиаторы из чугуна имеют большой внутренний объем, что потребует установки электродного котла большей мощности и повышению электропотребления. Исключение составляют чугунные приборы, произведенные по европейским нормам и стандартам. Для повышения надежности перед входом в котельный агрегат устанавливают фильтр-грязевик и фильтр для грубой механической очистки теплоносителя.
Для оптимальной работы котельного агрегата и исключения необоснованного потребления мощности необходимо точно рассчитать объем системы отопления, большую часть которой составляют радиаторы отопления. Идеальным соотношением для ионных котлов является 8 л объема системы на 1 кВт тепловой мощности оборудования. Превышение этого показателя приведет к высоким затратам на электроэнергию и неэкономичной работе агрегатов, при этом срок службы электродов котла снизится.
Все за и против
Надежную эксплуатацию и широкую популярность котлов, работающих на электричестве, объясняет внушительный ряд преимуществ:
- высокая экологичность оборудования из-за отсутствия отходящих дымовых газов;
- для работы котла не требуется особых режимов вентиляции и удаления отработанных паров, газов;
- эффективность работы (КПД) приближается к 100%;
- малые габариты при высоких показателях мощности по сравнению с газовыми или дизельными котлами;
- безопасность при снижении уровня теплоносителя в системе (в отличие от ТЭНов при недостаточном объеме воды не создается аварийно-опасная ситуация);
- качество электроэнергии питающей сети незначительно влияет на работу, при снижении напряжения понижается мощность оборудования без значительного изменения процесса нагрева теплоносителя;
- может являться как основным, так и резервным или дополнительным источником тепла на объекте;
- ионный котел создает необходимое давление в системе теплоснабжения без установки в схему циркуляционного насоса;
- оперативное управление системой обусловлено малой инертностью процесса, а применение современной автоматики позволяет эффективно поддерживать в помещениях требуемую температуру воздуха.
Недостатки, которые в некоторых случаях не позволяют использовать ионные котлы:
- пуско-наладку могут выполнять только квалифицированные сотрудники с применением специализированного оборудования;
- изменение показателя электропроводности циркулирующего теплоносителя в процессе эксплуатации отопительного оборудования может изменяться, что требует привлечения специалистов для правильной настройки системы;
- ионные котлы работают только на переменном токе;
- для защиты от поражения током при повреждении изоляции требуется надежное заземление с периодическим контролем сопротивления;
- необходимость периодической замены электродов из-за разрушения последних действием переменного тока;
- покрытие электродов отложениями в виде накипи препятствует ионизации воды, ее нагреву;
- необходимость регулярного наблюдения показателя электропроводности находящегося внутри теплоносителя, при снижении которого понижается мощность котла;
- нагрев теплоносителя до температуры не более 75оС, что ограничивает область экономичного применения котлов данного типа;
- высокие требования к материалу и конструкции отопительных приборов;
- необходимость установки насоса для циркуляции теплоносителя при запуске отопительного контура;
- отсутствие возможности отбора нагретой воды из контура отопления для бытового использования (необходимо устанавливать теплообменник).
При решении вопроса о рациональности установки электродного котла следует оценить состояние отопительной системы, эффективность работы оборудования данного типа в принятой схеме теплоснабжения.
Рынок электродного отопительного оборудования
Наиболее распространенными в России являются электродные котельные агрегаты следующих торговых марок:
- «ГАЛАН» (Россия);
- «ЭОУ» (СПД-ФО О.А. Гончаренко, Украина);
- «STAFOR EKO» (Латвия).
Производители дают до двух лет гарантии на отопительные агрегаты при условии должной эксплуатации. Срок службы самого котла составляет более 10 лет при регулярной замене токовых электродов каждые 3 года.
Примерная стоимость отопительного агрегата мощностью 2 кВт составляет 9,5- 10 тыс. руб., включая необходимый блок управления и автоматики - 6,5- 7 тыс. руб.
О чем следует помнить
Планируя к установке электродный котел, запомните несколько важных моментов, при которых ваша система теплоснабжения будет долговечной, безопасной и высокоэффективной:
1.
Не пренебрегайте требованиями к установке и подключению котельного агрегата, ответственно отнеситесь к вопросам безопасности и заземления электрооборудования.
2.
В случае заполнения контура теплоснабжения антифризом обеспечьте герметичность и прочность разъемных соединений ввиду его высокой текучести.
3.
Подающий и обратный трубопроводы покройте эффективной теплоизоляцией для оптимальной работы котельного агрегата.
4.
Большой срок эксплуатации контура отопления значительно снижает эффективность и экономичность работы ионного котла, установленного взамен устаревшего оборудования. Устанавливая электродный котел, проведите капитальный ремонт существующей системы теплоснабжения с обязательной заменой радиаторов на современные модели приборов;
5.
При разветвленной схеме теплоснабжения, например в многоэтажных зданиях, эффективным решением будет установка нескольких агрегатов на каждом этаже или в каждом отдельном корпусе. Это будет несколько дороже, но более надежно в плане эксплуатации.
6.
В системы отопления с ионными котельными агрегатами нельзя устанавливать теплый пол, так как максимально возможная для него температура теплоносителя (45оС) не позволит работать котлу в оптимальном рабочем режиме.
Ионные котлы отопления - ВИДЕО